基因突变和基因重组宣讲教育课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,基因突变和基因重组宣讲,【课程标准】,1.举例说出基因重组及其意义。2.举例说明基因突变的特征和原因。3.简述染色体结构变异和数目变异。低温诱导染色体加 倍的实验。4.生物变异在育种上应用的事例。5.关注转基因生物和转基因食品的安全性。6.列出人类遗传病的类型(包括单基因病、多基因病和染色体病)。,7.调查常见的人类遗传病。8.探讨人类遗传病的监测和预防。9.关注人类基因组计划及其意义。,【,考试大纲,】,（1）基因重组及其意义,（2）基因突变的特征和原因,（3）染色体结构变异和数目变异,（4）生物变异在育种上应用,（5）转基因食品的安全,（6）人类遗传病的类型,（7）人类遗传病的监测和预防,（8）人类基因组计划及其意义,第一节 基因突变和基因重组,【本小节复习知识点】,1基因突变概念,2基因突变类型,3基因突变时间,4基因突变特点,5基因突变原因,6基因突变意义,7基因重组概念,8基因重组类型,9基因重组意义,思考:,上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现象的发生？,这种变异性状,能遗传给子代吗？为什么?,是环境因素引起的，自身的遗传物质没有改变。,甘蓝,3.5kg,7kg,拉萨,3.5kg,北京,资料1,：,在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.5KG，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达7KG左右。但再引回北京后，叶球又只有3.5KG,。,红花的后代变了蓝紫色,上述变异性状的后代,为何仍然是蓝紫色花呢？,遗传物质发生了改变,蓝紫色花的后代仍是蓝紫色,资料2:,表现型,基因型,环境,1、不可遗传的变异,诱因,（改变）,（改变）,（改变）,思考,：,是不是环境因素引起的变异就一定不能遗传呢？,基因重组,染色体变异,基因突变,（遗传物质未发生改变）,（遗传物质发生改变）,2、可遗传的变异,生物的变异,基因突变要研究内容:,基因1突变的类型,2突变的时间,3突变的特点,4突变的意义,一、基因突变,基因突变的实例,镰刀型细胞贫血症,正常红细胞,镰刀型贫血症,资料：1910年，一个黑人青年到医院看病，检查发现他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症，他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状，人们称这种病为镰刀型细胞贫血症。,这种病患者一旦缺氧，红细胞变成长镰刀型。病重时，红细胞受机械损伤而破裂的现象，引起严重贫血而造成死亡。,正常血红蛋白第6位上的,谷氨酸,被,缬氨酸,取代,。,探究,正常血红蛋白究竟出了什么问题？,缬氨酸组氨酸 亮氨酸苏氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸,缬氨酸组氨酸 亮氨酸苏氨酸脯氨酸缬氨酸谷氨酸赖氨酸,1 2 3 4 5 6 7 8,（正常血红蛋白）,（异常血红蛋白）,CTT,GAA,谷氨酸,缬氨酸,DNA,mRNA,氨基酸,蛋白质,正常,异常,GUA,CAT,GTA,突变,GAA,_原因,镰刀型细胞贫血症是由,引起的一种遗传病。,病因：,DNA分子中碱基对替换,根本,探究,第6位上的,谷氨酸,被,缬氨酸,取代的根本原因是什么,？,分析：,A,T,T,A,替换,直接,原因,决定,谷氨酸缬氨酸,替换,增添,缺失,A T C C G C,T A G G C G,C C G C,G G C G,A,T,T,A,C C G C,G G C G,A,T,T,A,A,T,A,C C G C,T,G G C G,DNA片段,碱基对的,增添、缺失或替换,，改变了基因的结构。,A,T,C C G C,T,A,G G C G,C C G C,G,G C G,探究,DNA分子中的碱基对有哪几种变化，从而导致基因结构的改变？,基因突变的概念：,DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变，叫,基因突变,1、(选择填空)某生物发生了基因突变后,基因结构,；基因数量,；,性状,.,(一定不变;一定改变;可能改变),2、血红蛋白基因转录的模板链上的CTT变成CAT,则结果谷氨酸变成了缬氨酸,那如果CTT突变成了CTC，其结果如何？,性状不变,一定改变,一定不变,可能改变,T A G G C,G,A U C C G C,A U,A,C C GC,mRNA,碱基对增添,A T,A,C C G C,T A,T,G G C G,异亮氨酸,脯氨酸,探究：碱基对,增添,会导致蛋白质的结构改变吗？,DNA,A T C C G C,正常,异亮氨酸,精氨酸,氨基酸,探究,碱基对的,缺失,会导致蛋白质的变化吗?,A T C C G C,T A G G C,G ,正常,mRNA,DNA,mRNA,DNA,氨基酸,氨基酸,A U C C G C ,异亮氨酸,精氨酸,A C C G,C,苏氨酸,丙氨酸,A C C G C,T G G C G,碱基对缺失,思考,：,1、,基因突变的三种方式哪一种对生物性状的影响最小？,碱基对的替换,2、基因突变不改变生物性状的情况会发生吗？有哪些类型？,一种氨基酸可能有几种密码子,显性纯合子突变成杂合子（AA,Aa）,巩固练习,1(08上海高考)下列是大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是（不考虑终止密码子）,A第6位的C被替换为T,B第9位与第10位之间插入1个T,C第100、101、102位被替换为TTT,D第103至105位被替换为1个T,引起基因突变的因素有哪些？,1、物理因素：,X射线 激光等,2、化学因素：,亚硝酸 碱基类似物、,烟碱、秋水仙素、黄曲霉毒素等,3、生物因素：,病毒 某些细菌等,A.有丝分裂间期,B.减数第一次分裂间期,体细胞,可以发生基因突变,生殖细胞,中也可以发生基因突变,（但一般不能传给后代）,（可以通过受精作用直接传给后代）,探究,基因突变发生的时间？,DNA的复制发生在什么时间？,分裂间期,体细胞发生的基因突变可以传给后代吗？,生殖细胞发生的基因突变可以传给后代吗？,细菌 无抗药性,抗药性,棉花 正常枝短果枝,果蝇 红眼白眼,长翅残翅,家鸽 羽毛白色灰红色,人 正常色觉色盲,正常肤色白化病,常见突变性状：,一 在生物界普遍存在；,玉米白化苗,人类多指,探究,基因突变有何特点？,短腿安康羊（中）,开花结果的植株,胚,幼苗,具根茎叶的植株,分化出花芽的植株,受精卵,1、基因突变发生在生物个体发育的什么时期？,任何时期,二 在生物体内随机发生；,探究,基因突变有何特点？,思考,基 因,突变率,大肠杆菌组氨酸缺陷型基因,210,果蝇的白眼基因,410,5,果蝇的褐眼基因,310,5,玉米的皱缩基因,110,小鼠的白化基因,110,5,人类色盲基因,310,5,小资料,三 突变率低,；,探究,基因突变有何特点？,白化苗,四 大多数突变是,有害,的,白化病,为什么呢？,任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们 与环境取得了高度的协调。,探究,基因突变有何特点？,五,基因突变是不定向的,探究,基因突变有何特点？,经诱变处理的紫色种子产生的子代种子,经诱变处理的黑色家鼠产生的子代,显性突变,隐性突变,总结：,基因突变有何特点？,一 在生物界普遍存在,(普遍性),二 在生物体内随机发生,(随机性),三 突变率低,(低频性),四 大多数突变是,有害,的,(有害性),五,基因突变是不定向的,(不定向性),引起基因突变的因素有哪些？,1、物理因素：,X射线 激光等,2、化学因素：,亚硝酸 碱基类似物、,烟碱、秋水仙素、黄曲霉毒素等,3、生物因素：,病毒 某些细菌等,基因突变的结果是什么？新的基因产生的新性状对生物的生存是都有利吗？自然环境会选择哪些个体生存下来？,思考：,总结,：,基因突变的意义？,基因突变是,新基因,产生的途径，是生物变异的,根本来源,，为生物的,进化,提供了,原材料,。,产生了新基因;,有利变异,取决于环境;,高考题解（一）,：,1、,(08广东高考),有关基因突变的叙述，正确的是,(),A不同基因突变的频率是相同的 B基因突变的方向是由环境决定的 C一个基因可以向多个方向突变,D细胞分裂的中期不发生基因突变,2、(08山东)拟南芥P基因的突变体表现为花发育异常。用生长素极性运输抑制剂处理正常拟南芥也会 造成相似的花异常。下列推测错误的是 （）,A生长素与花的发育有关 B生长素极性与花的发育有关,CP基因可能与生长素极性运输有关 D生长素极性运输抑制剂诱发了P基因突变,3、(08广东生物)如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对.可能的后果是 （）,A没有蛋白质产物 B翻译为蛋白质时在缺失位置终止,C所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸 D翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化,答案：D,答案：BCD,4、,(08广东理基),有关基因突变的叙述，正确的是,A不同基因突变的频率是相同的 B基因突变的方向是由环境决定的,C一个基因可以向多个方向突变 D细胞分裂的中期不发生基因突变,5、,(08上海生物),人类镰刀形细胞贫血症发生的根本原因是,A基因突变 B染色体结构变异 C基因重组 D染色体数目变异,答案：C,答案：A,思考：,1、子二代中与亲本表现型不同的个体有,和,。,基因发生了自由组合,绿色圆粒,黄色皱粒,原因分析？,有性生殖,二、基因重组,概念,基因重组是通过 过程实现的,方式,在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合.,、非同源染色体上的非等位基因,自由组合,2、同源染色体的非姐妹染色单体之间的,交叉交换,3、,基因工程,非同源染色体上的 非等位基因自由组合,B,a,A,b,a,B,A,b,同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换,A,a,A,a,B,b,A,a,b,B,A,a,B,b,思考1:,人的体细胞中有23对染色体,请你计算,一位父亲可能产生多少种染色体不同的精子,一位母亲可能产生多少种染色体组成不同的卵细胞,?,理论上2,23,思考2:,你能从基因重组的角度解释人群中个体性状的多种多样吗?,由于减数分裂形成的配子,染色体组成具有多样性,导致,不同配子遗传物质的差异,加上受精过程中,卵细胞和精子的结合的随机性,同一双亲的后代必然呈现多样性.,通过有性生殖过程实现的基因重组,为,生物变异,提供了极其丰富的,来源,.这是形成,生物多样性,的重要原因之一,对于,生物进化,具有十分重要的意义.,基因重组意义：,比较基因突变和基因重组意义的区别？,比较基因突变和基因重组的异同点？,相同点：都可产生新的基因型，为生物进化提供材料,不同点：1结果：基因突变可产生新的基因 基因重组不产生,新基因，只产生新的基因型,2时间：突变一般在间期，基因重组减数分裂前期,和后期,3条件：突变要物理等因素 重组要有性生殖过程,4意义：突变产生进化原材料，是变异根本来源,重组是生物多样性的主要原因,5范围：突变所有生物 重组真核有性生殖生物,5。3资料P117,1（08宁夏）以下有关基因重组的叙述，错误的是（）,A非同源染色体的自由组合能导致基因重组 B非姊妹染色单体的交换可引起基因重组C纯合体自交因基因重组导致子代性状分离 D同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关,高考题解（二）,强化训练：,1,、（山东理综）,DNA分子经过诱变，某位点上的一个正常碱基（设为P）变成了尿嘧啶，该DNA连续复制两次，得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为U-A、A-T、G-C、C-G，推测“P”可能是,A胸腺嘧啶 B腺嘌呤 C胸腺嘧啶或腺嘌呤 D胞嘧啶,2、,(江苏生物),基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法正确的是,A无论是低等还是高等生物都可能发生突变 B生物在个体发育的特定时期才可发生突变,C突变只能定向形成新的等位基因 D突变对生物的生存往往是有利的,答案：D,答案：A,4、,(广东生物),离体培养的小肠绒毛上皮细胞，经紫外线诱变处理后，对甘氨酸的吸收功能丧失，且这种特性在细胞多次分裂后仍能保持。下列分析中，错误的是,A细胞对氨基酸的需求发生变化 B细胞膜上的载体蛋白缺失或结构发生变化,C细胞壁的结构发生变化，导致通透性降低 D诱变处理破坏了细胞中催化ATP合成的相关酶系,答案：ACD,3、,(广东生物),太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等，诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进行培育的一种育种方法。下列说法正确的是,A太空育种产生的突变总是有益的,B太空育种产生的性状是定向的,C太空育种培育的植物是地球上原本不存在的,D太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的,答案：D,5、(广东理基)39某人体检结果显示，其红细胞有的是正常的圆饼状，有的是弯曲的镰刀型。出现镰刀型红细胞的直接原因是,A环境影响B细胞分化 C细胞凋亡D蛋白质差异,答案：D,